来源：sciencedirect
质子交换膜水电解 （pemwe） 为生产“绿色”氢气提供了一条理想的途径，这是“净零”电力最有前途的能源载体。近年来，ru 基催化剂因其较高的本征活性和与 ir 基催化剂相比相对较低的成本而受到广泛关注，但稳定性差阻碍了其实际应用。在这里，我们开发了一种超细的“半结晶”y 掺杂 ruo2由于离子半径和价不匹配，在 pemwe 中表现出异常活跃和稳定的性能，1 a cm−2在 1.64 v 下，在 0.5 a cm 下可延长稳定性超过 300 小时−2.性能的大幅增强归因于更高效、更稳定的双位点耦合机制以及 y 掺杂诱导的丰富活性位点密度。这种方法为进一步开发 pemwe 的高活性和稳定催化剂提供了一种有效的策略。
在催化作用中，活性和稳定性通常是成反比的，特别是对于在酸性介质下生成氢气的水氧化反应 （wor）。在这里，我们展示了离子失配诱导的半结晶 y0.3如0.7o2产生异常活跃和稳定的 wor 性能。不匹配的离子半径和 y 之间的化合价3 和 ru4 导致超细结晶和非晶域的强键合杂化纳米结构。短距离有序结构还导致相邻距离缩短，这有助于实现更高效、更稳定的双站点耦合机制，在 10 ma cm 处具有 170 mv 的极低过电位−2在酸性电解质中延长稳定性超过 300 小时。负载催化剂的质子交换膜 （pem） 水电解槽表现出出色的性能，仅需 1.64 v 即可达到 1 a cm−2并在 0.5 a cm 下稳定运行−2超过 300 小时，展示了其在 pem 电解中实际应用的突出潜力。